Акустическая коагуляция

Устройство, реализующее данный процесс состоит из камеры коагуляции, генератора звуковых волн и бункера для сбора наиболее крупных частиц пыли, осаждаемых из газа при коагуляции пыли. Для получения звуковых волн применяют электро­магнитные, электростатические, газоструйные, пьезоэле­ктрические и механические генераторы. Электростати­ческие и электромагнитные генераторы по принципу действия сходны с репродукторами с небольшой выход­ной мощностью. В промышленных установках большей частью применяют механические газоструй­ные генераторы, к которым относятся сирены, дающие возможность менять частоту колебания звуковых волн изменением числа оборотов ротора (рис. 3.3).

Ротор таких сирен вращается со скоростью 12 -16 тыс. об/мин. Расход электроэнергии составляет 10 кВт на каждые 1000 м³ газа в 1 ч; давление возбуди­теля колебаний (воздух, газ, пар) 200 кН/м² (2 ат). Уровень силы звука для успешной коагуляции пыли должен быть равным 100 - 170 дБ. Эффективность коагуляции зависит как от частоты звука, так и его ин­тенсивности. Для коагуляции частиц пыли под воздействием звуковых волн основное значение имеют условия передачи колебаний от газовой среды к частицам пыли. В России применяют частоту колебаний звуковых волн равной 3 - 5 кГц при интенсивности звука 0,5 Вт/см² и продолжительности действия от 2 до 4 с. За рубежом частота излучения составляла от 1 до 30 кГц. При этом интенсивность звука составляла от 0,04 до 0,1 Вт/см².

1 - труба для ввода запы­ленного газа; 2 - камера коагуляции; 3 - генератор звука; 4 - трубопровод сжа­того воздуха; 5 - компрес­сор; 6 - труба для вывода газа

Рисунок 3.3 - Схема акустического пыле­уловителя.

Для обеспечения эффективной коагуляции частиц пы­ли необходимо, чтобы звуковые волны действовали на запыленный газовый поток определенное время. В част­ности, исследования показали, что при воздействии звуковых волн продолжительностью 2,8 -3,6 с степень коагуляции пыли составляла 65%. При повышении времени действия от 14 - 21 с она возросла до 70 - 95%. В Японии время действия звука на газовый поток составляло 10 с, а степень коагуляции пыли 89 - 98%.

Акустическая коагуляция проходит более интенсивно при высокой температуре газа.

Пылеулавливающие установки акустического дей­ствия отличаются простотой и компактностью. Они дают возможность улавливать частицы размером менее 1 мкм при высокой температуре газа. Акустические пылеуло­вители взрыво- и пожаробезопасны. К недостаткам акустических пылеуловителей следует отнести высо­кий расход энергии (0,7 - 2 кВт на 1000 м³ газа), боль­шой расход возбудителя колебаний (около 1 м³ воздуха на 1 м³ очищаемого газа), тяжелые условия труда обслу­живающего персонала.